способ оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки

Формула изобретения

Способ оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки, заключающийся в том, что многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют короткими оптическими импульсами одномодового источника, оптическое излучение которого вводят в многомодовое оптическое волокно многомодовой волоконно-оптической линии передачи, и измеряют импульсный отклик на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, отличающийся тем, что на входе обеспечивают условия равномерного возбуждения мод, по результатам измерений импульсного отклика на выходе рассчитывают эквивалентный профиль показателя преломления многомодового оптического волокна многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому рассчитывают набор импульсных откликов на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи для набора сочетаний условий ввода и вывода оптического излучения на входе и выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому строят диаграмму дифференциальной модовой задержки, и оценивают пропускную способность многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано для оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи с одномодовым источником оптического излучения.

Известен способ [1] оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по полосе пропускания, заключающийся в том, что измеряют полосу пропускания многомодовой оптической линии передачи в условиях равномерной засветки торца многомодового оптического волокна оптическим излучением на входе, по которой и оценивают пропускную способность многомодовой оптической линии передачи. Это так называемый метод OFL - overfilled launch. Для высокоскоростной передачи по многомодовой волоконно-оптической линии в качестве источников оптического излучения используются одномодовые источники оптического излучения - лазеры. Лазеры возбуждают в многомодовом оптическом волокне ограниченное число мод и в многомодовой волоконно-оптической линии передачи формируется, так называемый, маломодовый режим. В маломодовом режиме работы многомодовой волоконно-оптической линии передачи ее пропускная способность зависит от дифференциальной модовой задержки линии передачи и распределения мощности оптического излучения на торце многомодового оптического волокна на входе. Последнее, в свою очередь, зависит от параметров источника оптического излучения и условий его согласования с многомодовым оптическим волокном. Полоса пропускания линии передачи не коррелированна с дифференциальной модовой задержкой, параметрами источника излучения и условиями его согласования с многомодовым оптическим волокном. Как следствие, она не адекватно оценивает пропускную способность многомодовой оптической линии передачи с одномодовым источником оптического излучения.

Известен способ [2] оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по полосе пропускания, заключающийся в том, что измеряют полосу пропускания многомодовой оптической линии передачи в маломодовом при подключении одномодового источника оптического излучения к многомодовому оптическому волокну на входе через одномодовое оптическое волокно, по которой и оценивают пропускную способность многомодовой оптической линии передачи в маломодовом режиме. Это так называемый метод RML -restricted mode launch. Полученные данным способом оценки полосы пропускания также не коррелированны с дифференциальной модовой задержкой и не зависят от параметров источника оптического излучения и условий его согласования на входе. Как следствие, они не позволяют адекватно оценивать пропускную способность многомодовой волоконно-оптической линии передачи с одномодовым источником оптического излучения.

Известен способ [3] оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки, заключающийся в том, что многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют короткими оптическими импульсами одномодового источника, оптическое излучение которого вводят в многомодовое оптическое волокно многомодовой волоконно-оптической линии передачи, и измеряют импульсный отклик на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, изменяют условия ввода и вывода оптического излучения на входе и выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи и измеряют набор импульсных откликов на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи для набора сочетаний условий ввода и вывода оптического излучения на входе и выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому строят диаграмму дифференциальной модовой задержки (матрицу значений задержки направляемых мод или групп мод, распространяющихся в многомодовой волоконно-оптической линии передачи, относительно некоторой опорной), и оценивают пропускную способность многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки. Многократные изменения условий ввода - вывода и многократные измерения импульсного отклика увеличивают стоимость реализации способа и требуют значительных затрат времени на выполнение измерений и, тем самым, ограничивают область применения способа.

Сущностью предполагаемого изобретения является сокращение времени и объема измерений и расширение области применения.

Эта сущность достигается тем, что согласно способу оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки, заключающемуся в том, что многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют короткими оптическими импульсами одномодового источника, оптическое излучение которого вводят в многомодовое оптическое волокно многомодовой волоконно-оптической линии передачи, и измеряют импульсный отклик на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, при этом, на входе обеспечивают условия равномерного возбуждения мод, по результатам измерений импульсного отклика на выходе рассчитывают эквивалентный профиль показателя преломления многомодового оптического волокна многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому рассчитывают набор импульсных откликов на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи для набора сочетаний условий ввода и вывода оптического излучения на входе и выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому строят диаграмму дифференциальной модовой задержки, и оценивают пропускную способность многомодовой волоконно-оптической линии передачи по диаграмме дифференциальной модовой задержки.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.

Устройство содержит многомодовую волоконно-оптическую линию передачи 1 с многомодовым оптическим волокном 2, одномодовый источник оптического излучения 3, устройство согласования для равномерного возбуждения мод на вводе 4, фотоприемное устройство 5, средство измерений 6, устройство хранения, обработки и отображения данных 7, при этом, одномодовый источник оптического излучения 3 через устройство согласования для равномерного возбуждения мод на вводе 4 подключен к многомодовому оптическому волокну 2 многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1, на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1 многомодовое оптическое волокно 2 подключено к фотоприемному устройству 5, выход которого подключен ко входу средства измерений 6, а выход последнего подключен ко входу устройство хранения, обработки и отображения данных 7.

Устройство работает следующим образом. Зондирующие импульсы от одномодового источника оптического излучения 3 через устройство согласования для равномерного возбуждения мод на вводе 4 поступают в многомодовое оптическое волокно 2 на входе многомодовой волоконно-оптической линии передачи 1. Поскольку источник оптического излучения 3 одномодовый, в многомодовом оптическом волокне 2 возбуждается ограниченное число мод, а устройство согласования для равномерного возбуждения мод на вводе 4 обеспечивает одинаковую оптическую мощность этих мод на вводе в многомодовое оптическое волокно 2. Оптический сигнал с выхода многомодового оптического волокна 2 поступает к фотоприемному устройству 5, где преобразуется в электрический, который затем с выхода фотоприемного устройства 5 поступает на вход средства измерений 6, которое обеспечивает измерение зависимости мощности принимаемого сигнала от времени, а результаты этих измерений с выхода средства измерений 6 передаются на вход устройства хранения,обработки и отображения данных 7. По результатам измерений импульсного отклика на выходе реконструируется эквивалентный профиль показателя преломления многомодового оптического волокна многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому вычисляется набор импульсных откликов на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи для набора сочетаний условий ввода и вывода оптического излучения на входе и выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому строится диаграмма дифференциальной модовой задержки, и пропускную способность многомодовой волоконно-оптической линии передачи оценивается по диаграмме дифференциальной модовой задержки.

В отличие от известного способа, которым является прототип, предлагаемый способ исключает операции, связанные с изменениями условий ввода-вывода, и многократные измерения импульсных откликов на выходе многомодового оптического волокна, что существенно сокращает время и объем измерений и, соответственно, расширяет область применения.

ЛИТЕРАТУРА

1. EIA/TIA-455-204(FOTP-204) Measurement of bandwidth on multimode fiber. - 2000

2. RML laser bandwidth measurement as per TIA-EIA 455-204 and IEC 60793-1-41.

3. US 6788397